JP2014194189A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供すること。
【解決手段】ポンプ１は、吸込流路３５ａと吐出流路３６ａとが形成されたケーシング３０と、ケーシング３０に形成されたポンプ室１３１と、ポンプ室１３１に収容された羽根車７０と、羽根車７０を回転自在に支持する軸６０とを有している。また、ポンプ室１３１のケーシング３０側には、ケーシング３０と別体形成されたボリュート部１３０を備え、ボリュート部１３０の径方向内側には開口部１３５が形成されている。また、ボリュート部１３０には、軸６０を支持する軸支持部１３３が形成されている。そして、かかる構成とすることで、ケーシング３０を共用化しながら軸支持部１３３が一体に形成されたボリュート部１３０を、ケーシング３０よりも安価な材料で構成できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸込された液体を増圧して吐出するポンプに関するものである。

従来、ポンプとして、吸込口を有するケーシングと、ケーシングの内面に一体に形成されたボリュートと、ボリュートとは別体に形成されて、吸込口の端部周縁に固定された軸支持部と、軸支持部によって一端が支持された軸と、ロータを介して軸に回転自在に支持された羽根車とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１では、軸支持部とケーシングとを別体に形成することにより、ポンプ性能に応じて、軸支持部を共用化しながら吸込口の口径を任意に設定することが可能となるようにしている。

国際公開第０８／０６９１２４号

しかしながら、前記従来の構成では、様々なポンプ性能に応じて軸支持部の共用化を図ることができるが、ポンプ性能に大きな影響を与えるボリュート部については、ケーシングと一体に形成されているため、ポンプ性能に応じてボリュート部を形成する場合に、それぞれ別個のケーシングとする必要があった。

近年では、ポンプに対して、耐熱性や高耐水圧の要求が高まっていることから、ケーシングにエンジニアリングプラスチック等の高価な樹脂材料を用いる必要があり、別個のケーシングとすると、ポンプのコストが高くなってしまうという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のポンプは、吸込流路と吐出流路とが形成されたケーシングと、前記ケーシング内に形成されたポンプ室と、前記ポンプ室に収容された羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を有し、前記ポンプ室のケーシング側に、ケーシングとは別体に形成されたボリュート部を備えており、前記ボリュート部の径方向内側には、前記吸込流路と連通する開口部が形成されており、前記ボリュート部には、前記軸を支持する軸支持部が形成されているものである。

これによって、様々なポンプ性能に応じて、高耐熱性、高剛性、かつ高硬度の高価な樹脂材料で構成されたケーシングを共用化する一方で、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングと別体に形成することで、ボリュート部をケーシングより安価な材料で構成することが可能となる。

さらに、ポンプ性能に応じたボリュート部を形成して、ケーシングに対して任意に交換可能とすることができる。

本発明によれば、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供することができる。

本発明の実施の形態１にかかるポンプの正断面図である。 本発明の実施の形態１にかかるポンプのケーシングを示す平面図である。 本発明の実施の形態１にかかるポンプのケーシングを内側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかるポンプのボリュート部を示す図であって、（ａ）は、ボリュート部をケーシング側から見た斜視図、（ｂ）は、ボリュートをポンプ室側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかるポンプのスペーサを示す図であって、（ａ）は、スペーサをケーシング側から見た斜視図、（ｂ）は、スペーサを分離板側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例にかかるポンプのケーシングを内側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例にかかるボリュート部をケーシング側から見た斜視図である。

第１の発明は、吸込流路と吐出流路とが形成されたケーシングと、前記ケーシング内に形成されたポンプ室と、前記ポンプ室に収容された羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を有するポンプにおいて、前記ポンプ室のケーシング側に、ケーシングとは別体に形成されたボリュート部を備えており、前記ボリュート部の径方向内側には、前記吸込流路と連通する開口部が形成されており、前記ボリュート部には、前記軸を支持する軸支持部が形成されているものである。

これによって、様々なポンプ性能に応じて、高耐熱性、高剛性、かつ高硬度の高価な樹脂材料で構成されたケーシングを共用化する一方で、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングと別体に形成することで、ボリュート部をケーシングより安価な材料で構成することが可能となる。さらに、ポンプ性能に応じたボリュート部を形成して、ケーシングに対して任意に交換可能とすることができる。

よって、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のポンプにおける前記吸込流路の吸込口と前記吐出流路の吐出口とが前記軸方向に対して交差する方向に配置されるとともに、前記吸込流路は、下流側が前記軸方向に対して略平行となるように湾曲した形状をしており、前記ボリュート部のケーシング側には、前記開口部の回りに突設された環状の突起部が形成されており、前記突起部の上面が平面状に形成されているものである。

これによって、平面状に形成された突起部の上面を吸込流路の一部とすることができ、吸込流路における鋭角状の曲がりを解消できるようになることから、吸込流路内の液体の流れがスムーズになり、ポンプ効率を高めることができるようになる。

第３の発明は、特に、第２の発明のポンプにおける前記突起部は、平面状に形成された上面の吸込口側が吸込流路に露出するとともに、吸込口側と反対側が前記ケーシングにより閉塞されるように構成されているものである。

これによって、平面状に形成された突起部の上面において、吸込口側を吸込流路の一部とすることで、吸込流路における鋭角状の曲がりを解消でき、吸込流路内の液体の流れがスムーズになって、ポンプ効率を高めることができるようになる。

さらに、吸込口側と反対側のケーシングにより閉塞される部分を、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングに取付ける際の軸方向の位置決めとすることができ、組み立て精度が向上するとともに、組み立て性を向上させることができるようになる。

第４の発明は、特に第１から第３のうちいずれか１つの発明におけるポンプの前記ボリュート部と前記ケーシングとの間に弾性材が配置されているものである。

これによって、軸方向の寸法のバラツキが弾性材によって吸収されるため、ガタツキなく軸支持部を取り付けることができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明では、羽根車の回転軸方向を前後方向と規定し、当該回転軸方向における吸込口側を前側と規定して説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるポンプの正断面図を示すものである。

図１に示されるポンプ１は、外郭を構成するポンプ本体１０と、ポンプ本体１０内に形成された回転体収納室５１に収納される回転体２０と、を備えている。

ポンプ本体１０は、ケーシング３０と、後方に開口するポンプ室１３１が形成され、ケーシング３０とは別体に形成されたボリュート部１３０と、前方に開口する収納部４１ａが形成された駆動ブロック４０とで概略構成されている。なお、後述するように、スペーサ１４０も必要に応じてポンプ本体１０を構成する部材となる。

駆動ブロック４０は、ケーシング３０およびボリュート部１３０の後方に位置している。駆動ブロック４０の後述する収納部４１ａはボリュート部１３０のポンプ室１３１に通じており、収納部４１ａとポンプ室１３１とで回転体２０全体を収納する回転体収納室５１が構成されている。

駆動ブロック４０は、分離板４１、磁気駆動部４２、制御部４３、および外郭をなすモールド樹脂４４を有している。

分離板４１は合成樹脂製であって、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂によって形成することができる。なお、磁気駆動に影響を及ぼさない金属を用いて分離板を形成することも可能である。

この分離板４１は、前方に開口する容器状に形成されており、前面が開口するとともに後面が底部４１ｂにより閉塞された有底円筒状の収納部４１ａと、収納部４１ａの周壁部４１ｃの前縁部から径外方向に突出したフランジ部４１ｄと、で構成されている。本実施形態では、フランジ部４１ｄは周壁部４１ｃの周方向全長に亘って形成されている。

このように、本実施形態では、ケーシング３０、ボリュート部１３０および分離板４１で、回転体２０を収納する回転体収納室５１が形成されたハウジング５０を構成している。なお、ポンプ本体１０と同様に、スペーサ１４０も必要に応じてハウジング５０を構成する部材となる。

収納部４１ａの底部４１ｂの中央（収納部４１ａ内の奥部中央）には、前方に向けて突出する後軸固定部（軸支持部）４１ｅが形成されており、後軸固定部４１ｅには、回転体２０を回転自在に支持するセラミックス製の軸６０の後端部が固定されている。

なお、軸６０は、分離板４１に回転不能に保持されている。例えば、軸６０の後端部の輪郭形状をＤ字状にするとともに、後軸固定部４１ｅの内周面を軸６０の後端部と対応するＤ字状にし、軸６０のＤ字状の後端部を後軸固定部４１ｅに嵌め込むようにすれば、軸６０を分離板４１に回転不能に保持することができる。

磁気駆動部４２は、電磁鋼板で形成されたステータコア４２ａと、電気的な絶縁を図りながらステータコア４２ａに巻き付けられたコイル４２ｂを有するステータであって、収納部４１ａの周壁部４１ｃを囲むように設けられている。

制御部４３は、磁気駆動部４２を制御する制御基板であって、分離板４１および磁気駆動部４２の後方に位置している。この制御部４３は、磁気駆動部４２のコイル４２ｂに電気的に接続されている。そして、制御部４３により磁気駆動部４２のコイル４２ｂに通電がなされると、磁気駆動部４２には、回転体２０の後述する磁気従動部８０を回転させる磁界が発生する。

モールド樹脂４４は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂によって形成することができ、分離板４１の外側に位置して、分離板４１、磁気駆動部４２、および制御部４３を一体的に包含している。

回転体２０は、前部に設けられたポンプ部としての羽根車７０と、羽根車７０の後部に設けられた磁気従動部８０とを有している。本実施形態では、羽根車７０と磁気従動部８０とが接続部９０を介して接続されている。そして、本実施形態では、羽根車７０、磁気従動部８０および接続部９０は一体に形成されている。すなわち、羽根車７０は、磁気従動部８０の前部（軸６０方向の一端側）に一体形成されている。

そして、回転体２０の磁気従動部８０が収納部４１ａに収納されており、羽根車７０がポンプ室１３１に収納されている。

磁気従動部８０は、収納部４１ａに収納されるとともに、軸６０により回転自在に軸支されたロータである。

この磁気従動部８０は、合成樹脂製のロータ部８１と、ロータ部８１の外周側に設けられたマグネット部８２と、ロータ部８１の中心部に設けられた軸受け８３とで構成されている。本実施形態では、ロータ部８１はポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂製であり、マグネット部８２はフェライト製もしくはＳｍＦｅ製などの永久磁石であり、軸受け８３はカーボン含有の樹脂製摺動材やセラミックで構成されている。

ロータ部８１は、前後方向に貫通する筒状の軸受固定部８１ａと、軸受固定部８１ａを囲むマグネット固定部８１ｂとを有している。

軸受固定部８１ａは、前部の小径部８１ｃと、後部の大径部８１ｄを備えており、大径部８１ｄよりも直径の小さい小径部８１ｃの内側には軸受け８３が挿入固定されている。軸受け８３には軸６０が挿通されており、この軸６０により回転体２０が前後軸回り方向に回転自在に支持されている。

マグネット固定部８１ｂは、円筒状に形成されており、マグネット固定部８１ｂの内周面の前部は軸受固定部８１ａの小径部８１ｃに一体に接続されている。また、マグネット固定部８１ｂの外周面にはマグネット収納溝８１ｅが形成されている。

そして、マグネット収納溝８１ｅには、ステンレス製のマグネットカバー８２ａにより被覆されたマグネット部８２が収納されている。なお、マグネットカバー８２ａを設けず、磁気従動部（ロータ）８０の外周に、マグネット部８２の外周面が露出するようにしてもよい。

ロータ部８１の外周部に設けられたマグネット部８２は、磁気駆動部４２の内側に位置しており、マグネット部８２と磁気駆動部４２の間には、分離板４１の収納部４１ａの周壁部４１ｃが配置されている。そして、マグネット部８２と周壁部４１ｃ（本実施形態では、分離板カバー１６０）との間には、磁気従動部８０の回転を許容するための隙間ｄ１が形成されている。

磁気従動部８０の前方に位置するポンプ部としての羽根車７０は、羽根車７０の周方向に複数設けられた羽根部７１と、各羽根部７１の後側を覆う後面シュラウド７２と、各羽根部７１の前側を覆う前面シュラウド７３とで構成されている。

円板状に形成された後面シュラウド７２の中央部には、接続部９０を介してロータ部８１の前端が接続されている。マグネット部８２、マグネットカバー８２ａ、軸受け８３および接続部９０は、後面シュラウド７２およびロータ部８１を成形する金型に挿入されることで、後面シュラウド７２およびロータ部８１と一体的に設けられる。つまり、後面シュラウド７２および磁気従動部８０はインサート成形品である。

前面シュラウド７３は、前部に向かうにつれて縮径する円錐部７３ａと、円錐部７３ａの前部に形成された円筒部７３ｂとで構成されており、円筒部７３ｂの前部には、前後方向に貫通する吸入口部７４が形成されている。

また、前面シュラウド７３の外周縁（円錐部７３ａの外周縁）と後面シュラウド７２の外周縁は、羽根車７０のラジアル方向において同位置に配置されている。そして、前面シュラウド７３の外周縁部と後面シュラウド７２の外周縁部の間には隙間が形成されている。

この隙間は両シュラウド７２，７３間において隣り合う羽根部７１の間に形成された流路７５を介して吸入口部７４に通じており、この隙間により羽根車７０の吐出部７６が構成されている。

各羽根部７１は、前面シュラウド７３の内周側から前面シュラウド７３の外周縁（すなわち後面シュラウド７２の外周縁）に至るまでの範囲で形成されている。各羽根部７１の前端は前面シュラウド７３の円錐部７３ａの後面に一体に接続されており、各羽根部７１と前面シュラウド７３は一体に成形されている。一方、各羽根部７１の後端は後面シュラウド７２の前面に取り付けられている。

各羽根部７１は、羽根車７０の回転時において、吸入口部７４を介して流路７５に導入された液体に対してラジアル方向の圧力を加える。これにより、吸入口部７４から流路７５に供給された液体は羽根車７０の外周側に送られ、吐出部７６から羽根車７０の外周側に吐出される。

また、本実施形態では、羽根車７０の後側に流れ込んだ液体をポンプ室１３１へと還流する還流穴９１を接続部９０に形成している。なお、還流穴９１は、接続部９０の周方向に沿って複数形成するのが好ましい。

図２は、本発明の実施の形態１にかかるポンプにおけるケーシングの平面図を示すものである。また、図３は、本発明の実施の形態１にかかるポンプにおけるケーシングを内側から見た斜視図を示すものである。

ケーシング３０は、図１〜図３に示すように、後方に開口する容器状に形成されており、このケーシング３０は壁部３２を有している。そして、壁部３２の外周側後縁をフランジ部４１ｄの前面外周端部に当接させることで、収納部４１ａの前側がケーシング３０によって覆われるようにしている。

このケーシング３０は、複数のビスやねじ等（図示せず）により駆動ブロック４０のフランジ部４１ｄを含む外周部に壁部３２の外周部を取り付けることで、駆動ブロック４０に取り付けられている。このとき、ケーシング３０とフランジ部４１ｄとの結合部分にはシール材１００を介在させており、回転体収納室５１の水密性を確保できるようにしている。

また、ケーシング３０の壁部３２には、図示せぬ配管等に接続されて液体をポンプ室１３１内に導入する吸入管３５と、図示せぬ配管等に接続されてポンプ室１３１内の液体を外部（接続された配管等）に吐出する吐出管３６とが形成されている。

吸入管３５の内部は吸込流路３５ａとなっており、吸込流路３５ａの上流側には、接続された配管等の流路に連通する吸込口３５ｂが形成されている。そして、吸込流路３５ａの下流側には、羽根車７０の吸入口部７４に対向するとともに、ボリュート部１３０が挿通される開口３５ｃが形成されている。

本実施形態では、吸込流路３５ａは湾曲した形状をしており、上流側が軸６０方向に対して交差する方向に延在しているのに対して、下流側が軸６０方向と略平行となるように延在している。すなわち、吸込口３５ｂは軸６０方向に対して交差する方向（本実施形態では垂直な方向）に開口しており、開口３５ｃは、軸６０方向の後側（羽根車７０側）に開口している。

一方、吐出管３６の内部は吐出流路３６ａとなっており、吐出流路３６ａの下流側には、接続された配管等の流路に連通する吐出口３６ｂが形成されている。また、吐出口３６ｂも軸６０方向に対して交差する方向（本実施形態では垂直な方向）に開口している。

さらに、本実施形態では、吸込口３５ｂと吐出口３６ｂとが軸６０方向に対して垂直であり、且つ、軸６０を通る直線上に配置されるようにしている。すなわち、吸込口３５ｂの中心と吐出口３６ｂの中心とを結ぶ直線が、軸６０を通る直線と垂直に交わるように、吸込口３５ｂと吐出口３６ｂとを配置させている。

こうすることで、直線状に配置された配管の一部に、ポンプ１を取り付けることができるようにしている。

また、吸入管３５および吐出管３６の外周には、ねじ山３５ｄおよびねじ山３６ｄがそれぞれ形成されており、図示せぬナット等を用いて配管に接続されるようになっている。

また、ケーシング３０の吸入管３５と吐出管３６の外周に形成されたねじ山３５ｄおよびねじ山３６ｄの中心側には、保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅがそれぞれ形成されている。この保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅは、ポンプ１の配管の際に、工具で固定するものである。

すなわち、保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅを保持工具で固定した状態で、ねじ山３５ｄおよびねじ山３６ｄに接続する管用継手を専用工具で所定の締め付けトルクで締め付けられるようにしている。

また、保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅを設けることで、ポンプの取付施工者に保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅによる保持工具の固定を知らしめることができる。したがって、ポンプの取付施工者が駆動ブロック４０を持った状態で管用継手を取り付けてしまうのを抑制することができる。

このように、保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅを工具で固定した状態で、ポンプ１の配管を行うようにすれば、駆動ブロック４０を持った状態で管用継手を取り付けた場合に比べて、ケーシング３０と駆動ブロック４０とを固定するビスやねじ等に抜け荷重が加わってしまうのを抑制することができる。そのため、ビスやねじ等の緩みによる水漏れをより確実に抑制することができるようになる。

また、保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅの形状を多角形とするのが望ましい。こうすれば、保持工具を用いて保持リブ３５ｅや保持リブ３６ｅを多角度で持つことができるようになる。なお、本実施形態では、保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅの形状を六角形としている。

また、多角形の保持リブ３５ｅおよび保持リブ３６ｅの中心が、吸込口３５ｂと吐出口３６ｂの中心を結ぶ直線上にあるようにするのが望ましい。こうすれば、ポンプ１と配管との直線上に保持工具の中心を位置させることができ、管用継手を専用工具で容易に締め付けることができるようになる。

ここで、本実施形態では、上述したように、ボリュート部１３０をケーシング３０とは別体に形成している。

図４は、本発明の実施の形態１にかかるポンプにおけるボリュート部を示す図であって、（ａ）は、ボリュート部をケーシング側から見た斜視図、（ｂ）は、ボリュートをポンプ室側から見た斜視図を示すものである。

このボリュート部１３０の前側、且つ径方向内側には、吸込流路３５ａと連通する開口部１３５が形成されている。

具体的には、ボリュート部１３０は、後段部１３６の前側（ケーシング３０側）に、環状の突起部１３７が形成された段差状に形成されており、突起部１３７の前側、且つ径方向内側に、吸込流路３５ａと連通する開口部１３５が形成されている。

すなわち、ボリュート部１３０のケーシング３０側には、環状の突起部１３７が開口部１３５を囲うように突設されている。

そして、ボリュート部１３０には、ポンプ室１３１が形成されている。ポンプ室１３１は、羽根車７０を収容する平面視で円形状の羽根車収容室１３１ａと、羽根車収容室１３１ａの外周に形成されて液体に増圧効果を与える平面視で渦巻形状のボリュート構造１３１ｂとで構成されている。

したがって、吐出部７６から羽根車７０の外周側に吐出された液体は、ボリュート構造１３１ｂに導入され、このボリュート構造１３１ｂにおいて増圧されるようになっている。そして、ボリュート部１３０をケーシング３０に組み付けた状態で、ボリュート構造１３１ｂが吐出流路３６ａの上流側に連通するようになっている。

かかる構成とすることで、羽根車７０の吐出部７６からボリュート構造１３１ｂに吐出された液体は、ボリュート構造１３１ｂにおいて増圧された状態で、吐出流路３６ａの吐出口３６ｂを経てポンプ１の外部に吐出されることとなる。

そして、ボリュート部１３０のケーシング３０側（後段部１３６の前面１３６ａ）に形成された突起１３６ｂを、ケーシング３０の内面に設けた凹部３７に沿って軸６０方向に挿入し、開口部１３５の回りに設けられた環状の突起部１３７の外周面１３７ｂを、対向するケーシング３０の凹部３８に嵌合させる。こうすることで、ボリュート部１３０がケーシング３０に組み付けられることとなる。

また、本実施形態では、突起部１３７の上面（ケーシング３０側の面）１３７ａが平面状に形成されている。そして、ボリュート部１３０をケーシング３０に組み付けた状態で、平面状に形成された上面１３７ａの吸込口３５ｂ側（図１の右側）が吸込流路３５ａに露出するとともに、吸込口３５ｂ側と反対側（図１の左側）がケーシング３０により閉塞されるように、突起部１３７を構成している。

すなわち、突起部１３７の上面１３７ａは、ボリュート部１３０をケーシング３０に組み付けた状態で、吸込口３５ｂ側（図１の右側）に露出部１３７ｄが形成されており、吸込口３５ｂ側と反対側に閉塞部１３７ｃが形成されることとなる。

なお、凹部３８の後面３８ａは、図４に示すように、吸込口３５ｂ側と反対側に向かうにつれて幅が広くなるように形成されており、突起部１３７の上面１３７ａにおける後面３８ａと重ね合わさる部位が閉塞部１３７ｃとなる。

さらに、上面１３７ａの開口部１３５側周縁にはＲ部１３７ｆが形成されている。このＲ部１３７ｆは、吸込口３５ｂ側（図１の右側）が最も大きいＲ部となっており、反対側にいくに従い徐々に小さいＲ部となるように形成されている。

また、ボリュート部１３０には、回転体収納室５１の中央部に位置する前軸固定部（軸支持部）１３３が設けられており、前軸固定部１３３には軸６０の前端部が固定されている。

なお、軸６０は、分離板４１に回転不能に保持されている。そして、ケーシング３０と分離板４１とが固定されており、ボリュート部１３０がケーシング３０に固定されている。そのため、軸６０の前端部をボリュート部１３０の前軸固定部１３３に回転不能に保持させなくても、ボリュート部１３０に対する軸６０の相対回転は規制されることとなる。

本実施形態では、前軸固定部１３３は、突起部１３７の内面側からポンプ室１３１に向けて延設された複数（本実施形態では３本）の支持リブ１３４を介してボリュート部１３０と一体に形成されている。なお、前軸固定部１３３は、ボリュート部１３０と一体に形成されている必要はない。

そして、前軸固定部１３３は、前部に向かって突出するコーン状の突出部１３３ａと、突出部１３３ａの後部に接続されて軸６０の前端部を支持する筒状の軸受け部１３３ｂとで構成されている。

なお、図１中符号１１０は、軸受け８３にかかるスラスト方向の荷重を受ける軸受板、符号１２０は、軸６０の振動等を吸収する緩衝材である。

また、ボリュート部１３０のケーシング３０側の面とケーシング３０との間には、弾性材１５０が配置されている。本実施形態では弾性材１５０をＯリングとしている。

このように、ボリュート部１３０のケーシング３０側の面とケーシング３０との間に弾性材１５０を配置することで、軸６０方向の寸法のバラツキを吸収してガタツキなく前軸固定部１３３を取り付けることができるようにしている。

なお、ケーシング３０の材料としては、耐熱性が高く、高剛性、高硬度の材料が使われることが多く、本実施の形態においてはＰＰＳ樹脂によってケーシング３０を形成している。一方、ボリュート部１３０は、ケーシング３０よりも強度を必要としないため、ＰＰＥ樹脂によって形成している。

このように、ケーシング３０とは別体に前軸固定部１３３が形成されたボリュート部１３０を形成することで、耐水圧の影響を受けず、ケーシング３０の材料よりも強度を必要としないボリュート部１３０および前軸固定部１３３をより安価な材料で形成することができる。

かかる構成をしたポンプ１の駆動は、制御部４３によってコイル４２ｂに通電することにより行われる。コイル４２ｂに電流が流れると、磁気駆動部４２において磁界が発生する。すると、磁気駆動部４２に対して回転体２０が有するマグネット部８２が吸引・反発して磁気従動部８０が軸６０を中心に回転し、これにより羽根車７０が前後に延在する軸６０回りに回転する。

そして、羽根車７０が回転すると、吸入口部７４を介して羽根車７０の流路７５に導入された液体が、吐出部７６から羽根車７０の外周側に吐出される。羽根車７０の外周側に吐出された液体は、基本的に、ボリュート構造１３１ｂに導入されて、このボリュート構造１３１ｂにおいて増圧される。この後、液体は、ボリュート構造１３１ｂにおいて増圧された状態で、吐出口３６ｂを経てポンプ１の外部に吐出される。

ところで、液体の一部は、後面シュラウド７２の外周縁と分離板４１のフランジ部４１ｄとの間のフランジ部間隙ｄ３を通り、後面シュラウド７２の後方へ流入し、収納部４１ａへ流れ込もうとする。

このとき、マグネット部８２に付着するおそれのある異物（鉄粉等の磁性体）が液体内に混入していると、異物（鉄粉等の磁性体）がマグネット部８２に付着して回転体２０の回転を阻害してしまったり、ロックさせてしまったりするおそれがある。

そこで、本実施形態では、分離板４１の内面に、ＳＵＳで形成された分離板カバー１６０を配置し、収納部４１ａ内に侵入してマグネット部８２に引きつけられた異物（鉄粉等の磁性体）が磁気従動部８０と共に回転して分離板４１の内面を傷つけてしまうのを抑制している。

また、本実施形態では、分離板４１の開口部内周面に環状のスペーサ１４０を配置している。

図５は、本発明の実施の形態１にかかるポンプにおけるスペーサを示す図であって、（ａ）は、スペーサをケーシング側から見た斜視図、（ｂ）は、スペーサを分離板側から見た斜視図を示すものである。

スペーサ１４０は樹脂で形成されており、図１および図５（ａ）、（ｂ）に示すように、スペーサ１４０のケーシング３０側端面１４０ａはボリュート構造１３１ｂの一部をなしている。そして、ケーシング３０側端面１４０ａの外周をボリュート部１３０の後端面１３０ａで押し、後端面１３０ａと分離板４１との間にケーシング３０側端面１４０ａの外周を介在させることで、スペーサ１４０を固定している。

なお、ケーシング３０側端面１４０ａ上には突起１４０ｂが形成されており、この突起１４０ｂをボリュート部１３０の後端面１３０ａにある凹部１３０ｂに挿入することで、スペーサ１４０の回り止めがなされるようにしている。

さらに、本実施形態では、スペーサ１４０の後側に分離板４１の開口部内周面に沿うように突出するリブ１４０ｃが形成されており、リブ１４０ｃが分離板カバー１６０のフランジ部１６０ａを押さえることで、分離板カバー１６０が分離板４１とスペーサ１４０とで挟み込まれた状態で固定されている。

本実施形態では、羽根車７０の外周部とフランジ部４１ｄの内周部との間の隙間が大きくなる羽根車７０を用いているため、スペーサ１４０を羽根車７０の外周に配置し、羽根車７０の外周部との隙間が小さくなるようにしている。

しかしながら、ポンプ効率を高めるために、羽根車７０の外周部とフランジ部４１ｄの内周部との間の隙間があまり大きくない羽根車７０（外径が大きい羽根車７０）を用いる場合には、スペーサ１４０を用ける必要はなくなる。

以上、説明したように、ポンプ１は、吸込流路３５ａと吐出流路３６ａとが形成されたケーシング３０と、ケーシング３０内に形成されたポンプ室１３１と、ポンプ室１３１に収容された羽根車７０と、羽根車７０を回転自在に支持する軸６０と、を有している。

そして、ポンプ室１３１のケーシング３０側に、ケーシング３０とは別体に形成されたボリュート部１３０を備えており、ボリュート部１３０の径方向内側には、吸込流路３５ａと連通する開口部１３５が形成されている。そして、ボリュート部１３０には、軸６０を支持する前軸固定部（軸支持部）１３３が形成されている。

このように、前軸固定部（軸支持部）１３３が形成されたボリュート部１３０をケーシング３０と別体に形成することで、様々なポンプ性能に応じたボリュート部１３０を複数種類形成して、ケーシング３０に対して任意に交換可能とすることができる。

そして、高耐熱性、高剛性、かつ高硬度の高価な樹脂材料で構成されたケーシング３０を共用化しつつ、様々なポンプ性能に応じた交換可能なボリュート部１３０をケーシング３０よりも安価な材料で構成することが可能となる。

このように、本実施形態によれば、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプ１を提供することができる。

また、本実施形態では、吸込流路３５ａの吸込口３５ｂと吐出流路３６ａの吐出口３６ｂとが軸６０方向に対して交差する方向に配置されるとともに、吸込流路３５ａは、下流側が軸６０方向に対して略平行となるように湾曲した形状をしている。そして、ボリュート部１３０のケーシング３０側には、開口部１３５の回りに突設された環状の突起部１３７が形成されており、突起部１３７の上面１３７ａが平面状に形成されている。

さらに、突起部１３７は、平面状に形成された上面１３７ａの吸込口３５ｂ側が吸込流路３５ａに露出するとともに、吸込口３５ｂ側と反対側がケーシング３０により閉塞されるように構成されている。

したがって、平面状に形成された突起部１３７の上面１３７ａにおいて、吸込口３５ｂ側を吸込流路３５ａの一部とすることができ、吸込流路３５ａにおける鋭角状の曲がりを解消することができる。その結果、吸込流路３５ａ内の液体の流れがスムーズになって、ポンプ効率を高めることができるようになる。

具体的には、吸込流路３５ａの上流側（湾曲する前の流路内）では、軸６０方向に対して交差する方向であって、且つ、下流側に向かうにつれて前側となるように液体が流れ、吸込流路３５ａの下流側（湾曲した後の流路内）では、軸６０方向後側に液体が流れるようになっている。

すなわち、吸込流路３５ａは、下流側が吸入口部７４を向くように鋭角に屈曲されている。このように、吸込流路３５ａを、下流側が吸入口部７４を向くように鋭角に屈曲させた形状とすると、吸込流路３５ａ内を流れる液体の流れが鋭角に変化することとなり、液体のスムーズな流れが阻害されてしまう。

しかしながら、本実施形態では、吸込流路３５ａの内側屈曲部（図１の右側）に平面状に形成された突起部１３７の上面１３７ａを露出させ、吸込流路３５ａの一部としている。そのため、吸込流路３５ａにおける鋭角状の曲がりを解消することができ、吸込流路３５ａ内の液体の流れがスムーズになって、ポンプ効率を高めることができるようになる。

さらに、吸込口３５ｂ側と反対側のケーシング３０により閉塞される部分（閉塞部１３７ｃ）を、前軸固定部（軸支持部）１３３が形成されたボリュート部１３０をケーシング３０に取付ける際の軸６０方向の位置決めとすることができ、組み立て精度が向上するとともに、組み立て性を向上させることができるようになる。

また、本実施形態では、上面１３７ａの開口部１３５側周縁にはＲ部１３７ｆが形成されている。このＲ部１３７ｆは、吸込口３５ｂ側（図１の右側）が最も大きいＲ部となっており、反対側にいくに従い徐々に小さいＲ部となるように形成されている。

したがって、吸込流路３５ａの湾曲部分をよりなだらかに形成することができ、吸込流路３５ａ内の液体の流れがより一層スムーズになって、ポンプ効率をより高めることができるようになる。

また、本実施形態では、ボリュート部１３０とケーシング３０との間に弾性材１５０を配置している。その結果、軸６０方向の寸法のバラツキが弾性材１５０によって吸収されるため、ガタツキなく前軸固定部（軸支持部）１３３を取り付けることができるようになる。

次に、ケーシングおよびボリュート部の変形例について説明する。

図６は、本発明の実施の形態１の変形例にかかるケーシングを内側から見た斜視図を示すものである。また、図７は、本発明の実施の形態１の変形例にかかるボリュート部をケーシング側から見た斜視図を示すものである。

ケーシング３０Ａおよびボリュート部１３０Ａは、上記実施の形態１で示したケーシング３０およびボリュート部１３０と基本的に同じ構成をしている。

ここで、ケーシング３０Ａおよびボリュート部１３０Ａが、上記実施の形態１で示したケーシング３０およびボリュート部１３０と主に異なる点は、ボリュート部１３０Ａの突起部１３７の外周面１３７ｂに突起１３７ｅを設け、対応するケーシング３０Ａの凹部３８にＬ字の溝３８ｂを設けた点にある。

そして、突起１３７ｅを溝３８ｂに沿って挿入し溝３８ｂの最奥で回転させることで、ボリュート部１３０Ａをケーシング３０に固定するようにしている。

以上の本変形例によっても、上記実施の形態１と同様の作用、効果を奏することができる。

また、本変形例では、突起１３７ｅを溝３８ｂに沿って挿入し溝３８ｂの最奥で回転させることで、ボリュート部１３０Ａをケーシング３０に固定するようにしている。その結果、突起１３７ｅと溝３８ｂとで抜け止め構造とすることができる上、ボリュート部１３０Ａとケーシング３０Ａとを容易に組み立てられることができるようになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、吸入管および吸込流路を湾曲させて、直線状に配置された配管の一部に取り付けることができるようにしたキャンドモータポンプを例示しているが、吸入管および吸込流路を軸方向に略一致させ、Ｌ字状に屈曲した配管の角部等に取り付けられるキャンドモータポンプとすることも可能である。

また、ケーシングや吸入管、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

以上のように、本発明にかかるポンプは、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングと別体に形成して取り付けるので、例えば、型抜きによりケーシングに吸込流路を形成するライン配管組込型のポンプにも適用できる。

１ ポンプ
３０，３０Ａ ケーシング
３５ａ 吸込流路
３５ｂ 吸込口
３６ａ 吐出流路
３６ｂ 吐出口
６０ 軸
７０ 羽根車
１３０，１３０Ａ ボリュート部
１３１ ポンプ室
１３３ 前軸固定部（軸支持部）
１３５ 開口部
１３７ 突起部
１３７ａ 上面
１５０ 弾性材

Claims (4)

1. 吸込流路と吐出流路とが形成されたケーシングと、前記ケーシング内に形成されたポンプ室と、前記ポンプ室に収容された羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を有するポンプにおいて、
   前記ポンプ室のケーシング側に、ケーシングとは別体に形成されたボリュート部を備えており、
   前記ボリュート部の径方向内側には、前記吸込流路と連通する開口部が形成されており、
   前記ボリュート部には、前記軸を支持する軸支持部が形成されていることを特徴とするポンプ。
2. 前記吸込流路の吸込口と前記吐出流路の吐出口とが前記軸方向に対して交差する方向に配置されるとともに、前記吸込流路は、下流側が前記軸方向に対して略平行となるように湾曲した形状をしており、
   前記ボリュート部のケーシング側には、前記開口部の回りに突設された環状の突起部が形成されており、
   前記突起部の上面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記突起部は、平面状に形成された上面の吸込口側が吸込流路に露出するとともに、吸込口側と反対側が前記ケーシングにより閉塞されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
4. 前記ボリュート部と前記ケーシングとの間に弾性材が配置されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のポンプ。

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